JP4402647B2 - Lane departure amount estimation device - Google Patents

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本発明は、車線逸脱量推定装置に係り、簡易な構成を採りながら逸脱量の推定を迅速かつ高精度に行うための技術に関する。   The present invention relates to a lane departure amount estimation apparatus, and relates to a technique for quickly and accurately estimating a departure amount while adopting a simple configuration.

車両の走行安全性を高める装置としては、制動時における車輪のロックを防止するABS(Anti-lock Breaking System)や、加速時における車輪の空転を防止するTCS(Traction Control System)が広く採用されており、更に旋回時における横滑りの抑制機能等をも加えた車両姿勢制御装置も一部に採用されている。旋回走行時にアンダステアやオーバステア等によって横滑りが生じた場合、運転者が意図した走行軌跡(通常は、走行車線)から車両が逸脱することになる。そのため、車両姿勢制御装置では、走行車線からの逸脱を判定した段階で、独立式制動装置により左右車輪のどちらか一方を制動したり、パワーステアリング装置による操舵アシストトルクを与えたりすることにより、車両を走行車線に復帰させる制御が行われている。   As a device for improving the running safety of vehicles, ABS (Anti-lock Breaking System) for preventing wheel lock during braking and TCS (Traction Control System) for preventing wheel idling during acceleration are widely used. In addition, a vehicle attitude control device having a function of suppressing a side slip at the time of turning is also used in part. When a side slip occurs due to understeer or oversteer during turning, the vehicle deviates from a travel locus (usually a travel lane) intended by the driver. Therefore, in the vehicle attitude control device, at the stage of determining the departure from the travel lane, either the left or right wheel is braked by the independent braking device, or the steering assist torque by the power steering device is given, so that the vehicle Control is performed to return the vehicle to the traveling lane.

車両の走行車線からの逸脱の判定や予測を行う方法としては、種々のものが公知となっている。例えば、本出願人は、ナビゲーションシステムの地図データ(道路ノードの座標データ)に基づいて車両の逸脱量を算出する操舵制御装置(特許文献1参照)や接地荷重制御装置を(特許文献2参照)を過去に提案した。これらの装置では、各種センサ(車速センサや、操舵角センサ、ヨーレイトセンサ、Gセンサ等)から得られた車両運動パラメータと、地図データから算出した道路の旋回半径とから逸脱量を幾何学的に演算し、これを所定の閾値と比較することで逸脱が判定される。また、車体前部に設置されたCCDカメラにより車両前方を撮影し、その撮像データに基づいて車両の逸脱を予測する車線逸脱警報装置(特許文献3参照)や車線逸脱防止装置(特許文献4参照)も過去に提案されている。これらの装置においては、各種センサから得られた車両運動パラメータと、撮像データを画像処理することにより得た道路の旋回半径やヨー角等とから逸脱が予測される。
特開2005−284441号公報 特開平11−048737号公報 特開2004−038487号公報 特開2004−284485号公報
Various methods are known as methods for determining and predicting deviations from the driving lane of a vehicle. For example, the present applicant uses a steering control device (see Patent Document 1) or a ground load control device (see Patent Document 2) that calculates a deviation amount of a vehicle based on map data (road node coordinate data) of a navigation system. Proposed in the past. In these devices, the deviation amount is geometrically determined from the vehicle motion parameters obtained from various sensors (vehicle speed sensor, steering angle sensor, yaw rate sensor, G sensor, etc.) and the turning radius of the road calculated from the map data. A deviation is determined by calculating and comparing this with a predetermined threshold. Also, a lane departure warning device (see Patent Document 3) and a lane departure prevention device (see Patent Document 4) that captures the front of the vehicle with a CCD camera installed at the front of the vehicle body and predicts the departure of the vehicle based on the imaged data. ) Has also been proposed in the past. In these devices, deviations are predicted from vehicle motion parameters obtained from various sensors and the turning radius, yaw angle, etc. of the road obtained by image processing of the imaged data.
JP 2005-284441 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-048737 JP 2004-038487 A JP 2004-284485 A

特許文献1,2の逸脱判定方法は、高価なナビゲーションシステムが必須となるため、装置コストの面から広く採用することが難しかった。また、ナビゲーションシステムは走行経路を案内するシステムであるため、交差点の少ない山間路等で地図データにおける道路ノードの間隔が大きく設定されていた場合、逸脱量の高精度な算出が行えなかった。一方、特許文献3,4の逸脱予測方法は、高価なCCDカメラ等を必要とするため装置コストが高くなる他、雨天時や積雪時、逆光時等には道路形状を正確に認識できなくなり、逸脱の予測が行えなくなる虞があった。   Since the expensive navigation system is indispensable for the deviation determination methods of Patent Documents 1 and 2, it has been difficult to widely adopt from the viewpoint of apparatus cost. Further, since the navigation system is a system that guides the travel route, when the distance between the road nodes in the map data is set large on a mountain road with few intersections, the deviation amount cannot be calculated with high accuracy. On the other hand, the deviation prediction methods of Patent Documents 3 and 4 require an expensive CCD camera and the like, and the cost of the apparatus is high. In addition, the road shape cannot be accurately recognized during rainy weather, snowfall, backlighting, etc. There was a risk that deviation could not be predicted.

本発明は上記状況に鑑みなされたもので、簡易な構成を採りながら逸脱量の推定を迅速かつ高精度に行うことができる車線逸脱量推定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a lane departure amount estimation device that can quickly and accurately estimate a departure amount while adopting a simple configuration.

請求項1の発明に係る車線逸脱量推定装置は、車両に搭載された車線逸脱量推定装置であって、前記車両の車体速を検出する車体速検出手段と、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車速と前記操舵角とに基づき、前記車両の規範ヨーレイトを算出する規範ヨーレイト算出手段と、前記車両の実ヨーレイトを検出する実ヨーレイト検出手段と、前記規範ヨーレイトと前記実ヨーレイトとの差を所定時間にわたって積分してヨーレイト差積分値を得るヨーレイト差積分手段と、前記車両の目標走行軌跡からの推定逸脱量をD、前記車速をV、前記所定時間をt、前記ヨーレイト差積分値をθdとしたとき、前記推定逸脱量Dを下式により算出する逸脱量推定手段とを備えたことを特徴とする。
D=V・t・θd
A lane departure amount estimation device according to a first aspect of the present invention is a lane departure amount estimation device mounted on a vehicle, and detects vehicle body speed detection means for detecting a vehicle body speed of the vehicle and a steering angle of a steering wheel. Steering angle detecting means; reference yaw rate calculating means for calculating a reference yaw rate of the vehicle based on the vehicle speed and the steering angle; actual yaw rate detecting means for detecting an actual yaw rate of the vehicle; the reference yaw rate and the actual yaw rate; A yaw rate difference integrating means for integrating a difference from the yaw rate over a predetermined time to obtain a yaw rate difference integrated value; an estimated deviation from the target travel locus of the vehicle; D; the vehicle speed; V; the predetermined time; t; Deviation amount estimation means for calculating the estimated deviation amount D by the following equation when the difference integral value is θd is provided.
D = V · t · θd

また、請求項2の発明に係る車線逸脱量推定装置は、請求項1に記載の車線逸脱量推定装置において、操舵車輪のタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角推定手段を更に備え、前記ヨーレイト差積分手段は、このタイヤスリップ角推定手段が推定したタイヤスリップ角の値が所定値を超えたときに前記積分を開始することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, a lane departure amount estimation apparatus according to the first aspect further comprises tire slip angle estimation means for estimating a tire slip angle of a steering wheel, wherein the yaw rate difference is estimated. The integration means is characterized in that the integration is started when the value of the tire slip angle estimated by the tire slip angle estimation means exceeds a predetermined value.

また、請求項3の発明に係る車線逸脱量推定装置は、車両に搭載された車線逸脱量推定装置であって、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角に基づき、前記車両の目標旋回曲率を算出する目標旋回曲率算出手段と、前記車両の車体速を検出する車体速検出手段と、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前記車体速と前記横加速度とに基づき、前記車両の実旋回曲率を算出する実旋回曲率算出手段と、前記車両の目標走行軌跡からの推定逸脱量をD、前記車速をV、前記所定時間をt、前記目標旋回曲率と前記実旋回曲率との差をeとしたとき、前記推定逸脱量Dを下式により算出する逸脱量推定手段とを備えたことを特徴とする。
D=V・t・e
A lane departure amount estimation device according to a third aspect of the invention is a lane departure amount estimation device mounted on a vehicle, based on steering angle detection means for detecting a steering angle of a steering wheel, and the steering angle. Target turning curvature calculating means for calculating the target turning curvature of the vehicle, body speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle, lateral acceleration detecting means for detecting the lateral acceleration of the vehicle, the vehicle speed and the lateral An actual turning curvature calculating means for calculating the actual turning curvature of the vehicle based on the acceleration; D, an estimated deviation from the target travel locus of the vehicle; V, the vehicle speed; t, the predetermined time, t, the target turning curvature. And a deviation amount estimating means for calculating the estimated deviation amount D by the following equation, where e is the difference between the actual turning curvature and the actual turning curvature.
D = V · t · e

本発明の車線逸脱量推定装置によれば、ナビゲーションシステムやCCDカメラ等の高価な機器を用いることなく、既存の装置を用いて走行車線からの車両の逸脱量を迅速かつ高精度に推定することができるようになる。   According to the lane departure amount estimation apparatus of the present invention, it is possible to quickly and accurately estimate a vehicle departure amount from a traveling lane using an existing device without using expensive equipment such as a navigation system and a CCD camera. Will be able to.

以下、本発明に係る車線逸脱量推定装置の2つの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, two embodiments of a lane departure amount estimation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は第1実施形態に係る車両の装置構成を示す平面図であり、図2は第1実施形態に係るVSA−ECUの概略構成を示すブロック図であり、図3は第1実施形態に係る旋回走行時における車両の2輪車モデルを示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a plan view showing a device configuration of a vehicle according to the first embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a VSA-ECU according to the first embodiment, and FIG. 3 shows the configuration of the first embodiment. It is a figure which shows the two-wheeled vehicle model of the vehicle at the time of the cornering which concerns.

<車両の装置構成>
先ず、図1を参照して、車両の装置構成について説明する。説明にあたり、4本のホイールやそれらに対応して配置された部材、すなわち、タイヤや車輪速センサ等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して、例えば、ホイール3fl(左前)、ホイール3fr(右前)、ホイール3rl(左後)、ホイール3rr(右後)と記すとともに、総称する場合には、例えば、ホイール3と記す。
<Vehicle device configuration>
First, the device configuration of the vehicle will be described with reference to FIG. In the description, for the four wheels and members arranged corresponding thereto, that is, tires, wheel speed sensors, and the like, subscripts indicating front, rear, left, and right are attached to the reference numerals, for example, wheel 3fl (front left) ), Wheel 3fr (right front), wheel 3rl (left rear), wheel 3rr (right rear), and collectively referred to as wheel 3, for example.

図1に示すように、車両(本実施形態では乗用車)1はタイヤ2が装着された4つのホイール3を備えており、これら各ホイール3にはブレーキ4と車輪速センサ(車体速検出手段)5とが内装されている。また、車両1には、車室内にVSA(Vehicle Stability Assist:車両挙動安定化制御システム)−ECU(Electronic Control Unit)6の他、EPS(Electric Power Steering:電動パワーステアリング)7と、EPS7を制御するEPS−ECU8と、各ブレーキ4に圧油を供給する油圧ユニット9と、エンジン10を制御するENG−ECU11とが設置されている。なお、車両1は、車両1の実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ(実ヨーレイト検出手段)12と、車両1の前後加速度を検出する前後Gセンサ13と、車両1の横加速度を検出する横Gセンサ14とを車室内に備えている。   As shown in FIG. 1, a vehicle (passenger car in this embodiment) 1 includes four wheels 3 on which tires 2 are mounted. Each wheel 3 has a brake 4 and a wheel speed sensor (vehicle speed detection means). 5 and are decorated. In addition, the vehicle 1 controls an EPS (Electric Power Steering) 7 and an EPS 7 in addition to a VSA (Vehicle Stability Assist: Vehicle Behavior Stabilization Control System) -ECU (Electronic Control Unit) 6 in the vehicle interior. An EPS-ECU 8 is provided, a hydraulic unit 9 that supplies pressure oil to each brake 4, and an ENG-ECU 11 that controls the engine 10. The vehicle 1 includes a yaw rate sensor (actual yaw rate detection means) 12 that detects the actual yaw rate of the vehicle 1, a longitudinal G sensor 13 that detects the longitudinal acceleration of the vehicle 1, and a lateral G sensor that detects the lateral acceleration of the vehicle 1. 14 in the passenger compartment.

VSA−ECU6、EPS−ECU8およびENG−ECU11は、それぞれ、マイクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線(本実施形態では、CAN(Controller Area Network))を介して互いに接続されている。また、油圧ユニット9は、の電動バルブや油圧回路等を4系統備えており、各ホイール3のブレーキ4に異なった圧力の圧油を送給することができる。   Each of the VSA-ECU 6, EPS-ECU 8 and ENG-ECU 11 includes a microcomputer, a ROM, a RAM, a peripheral circuit, an input / output interface, various drivers, etc., and a communication line (in this embodiment, a CAN (Controller Area Network)). Further, the hydraulic unit 9 includes four systems such as an electric valve and a hydraulic circuit, and can supply pressure oil having different pressures to the brakes 4 of the respective wheels 3.

EPS7は、図示しないラックやピニオンからなるステアリングギヤ21と、ステアリングホイール22が後端に取り付けられたステアリングシャフト23と、ステアリングシャフト23に操舵アシスト力を与えるEPSモータ24とを主要構成要素としている。なお、ステアリングシャフト23には、ステアリングホイール22の操舵角を検出する操舵角センサ(操舵角検出手段)25が取り付けられている。   The EPS 7 has as main components a steering gear 21 composed of a rack and a pinion (not shown), a steering shaft 23 with a steering wheel 22 attached to the rear end, and an EPS motor 24 that applies a steering assist force to the steering shaft 23. A steering angle sensor (steering angle detecting means) 25 for detecting the steering angle of the steering wheel 22 is attached to the steering shaft 23.

<VSA−ECUの構成>
次に、図2を参照して、第1実施形態のVSA−ECU6の要部構成を説明する。
第1実施形態のVSA−ECU6は、車体速推定部31と、規範ヨーレイト算出部(規範ヨーレイト算出手段)32と、スリップ角推定部(タイヤスリップ角推定手段)33と、タイヤモデル設定部34と、前後/横G推定部35と、路面摩擦係数推定部36と、推定開始指令出力部37と、車線逸脱量推定部(ヨーレイト差積分手段,逸脱量推定手段)38と、運動状態判定部39と、制御信号出力部40とを備えている。
<Configuration of VSA-ECU>
Next, with reference to FIG. 2, the principal part structure of VSA-ECU6 of 1st Embodiment is demonstrated.
The VSA-ECU 6 of the first embodiment includes a vehicle body speed estimation unit 31, a standard yaw rate calculation unit (standard yaw rate calculation unit) 32, a slip angle estimation unit (tire slip angle estimation unit) 33, and a tire model setting unit 34. The front / rear / lateral G estimation unit 35, the road surface friction coefficient estimation unit 36, the estimation start command output unit 37, the lane departure amount estimation unit (yaw rate difference integration means, departure amount estimation means) 38, and the motion state determination unit 39 And a control signal output unit 40.

車体速推定部31は、各ホイール3の車輪速センサ5から入力した車輪速の検出信号(以下、単に車輪速と記す)Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに基づき、車両1の車体速Vを算出する。なお、車体速推定部31には、補正用の情報として、スリップ角推定部33からのタイヤスリップ角αと、タイヤモデル設定部34からのタイヤデータとが入力する。   The vehicle body speed estimation unit 31 calculates a vehicle body speed V of the vehicle 1 based on wheel speed detection signals (hereinafter simply referred to as wheel speeds) Wfl, Wfr, Wrl, Wrr input from the wheel speed sensor 5 of each wheel 3. To do. In addition, the tire slip angle α from the slip angle estimation unit 33 and the tire data from the tire model setting unit 34 are input to the vehicle body speed estimation unit 31 as correction information.

規範ヨーレイト算出部32は、車体速推定部31から入力した車体速Vの推定値と、操舵角センサ25から入力した操舵角の検出信号(以下、単に操舵角と記す)δに基づき、規範ヨーレイトγNを算出する。   The standard yaw rate calculation unit 32 is based on the estimated value of the vehicle body speed V input from the vehicle body speed estimation unit 31 and the steering angle detection signal (hereinafter simply referred to as a steering angle) δ input from the steering angle sensor 25. γN is calculated.

スリップ角推定部33は、車体速推定部31から入力した車体速Vと、操舵角センサ25から入力した操舵角δと、ヨーレイトセンサ12から入力した実ヨーレイトの検出信号(以下、単に実ヨーレイトと記す)γと、横Gセンサ14から入力した車両1の実横加速度の検出信号(以下、単に実横加速度と記す)LGとに基づき、タイヤスリップ角αおよび車体スリップ角βを算出する。なお、本実施形態の場合、図3に示すように、タイヤスリップ角αの推定にあたっては2輪モデルが用いられており、スリップ角推定部33は、タイヤスリップ角αとして前輪側タイヤスリップ角αfと後輪側タイヤスリップ角αrとを推定する。   The slip angle estimator 33 includes a vehicle speed V input from the vehicle speed estimator 31, a steering angle δ input from the steering angle sensor 25, and an actual yaw rate detection signal input from the yaw rate sensor 12 (hereinafter simply referred to as actual yaw rate). The tire slip angle α and the vehicle body slip angle β are calculated based on γ and the actual lateral acceleration detection signal LG (hereinafter simply referred to as the actual lateral acceleration) LG input from the lateral G sensor 14. In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3, a two-wheel model is used for estimating the tire slip angle α, and the slip angle estimating unit 33 uses the front wheel side tire slip angle αf as the tire slip angle α. And the rear wheel side tire slip angle αr.

タイヤモデル設定部34は、スリップ角推定部33から入力したタイヤスリップ角αと、後述する前後/横G推定部35および路面摩擦係数推定部36から入力した前後加速度推定値FGE,横加速度推定値LGE,路面摩擦係数推定値μとに基づき、タイヤ2の力学モデルを設定する。   The tire model setting unit 34 includes a tire slip angle α input from the slip angle estimation unit 33, a longitudinal acceleration estimation value FGE and a lateral acceleration estimation value input from the longitudinal / lateral G estimation unit 35 and the road surface friction coefficient estimation unit 36, which will be described later. Based on the LGE and the road surface friction coefficient estimated value μ, a dynamic model of the tire 2 is set.

前後/横G推定部35は、スリップ角推定部33から入力したタイヤスリップ角αと、タイヤモデル設定部34からのタイヤデータとに基づき、前後加速度推定値FGEおよび横加速度推定値LGEを算出する。   The longitudinal / lateral G estimating unit 35 calculates the longitudinal acceleration estimated value FGE and the lateral acceleration estimated value LGE based on the tire slip angle α input from the slip angle estimating unit 33 and the tire data from the tire model setting unit 34. .

路面摩擦係数推定部36は、ヨーレイトセンサ12から入力した実ヨーレイトγと、前後Gセンサ13から入力した車両1の実前後加速度の検出信号(以下、単に実前後加速度と記す)FGと、横Gセンサ14から入力した車両1の実横加速度LGとに基づき、路面摩擦係数推定値μを算出する。なお、路面摩擦係数推定部36には、補正用の情報として、前後/横G推定部35からの前後加速度推定値FGEおよび横加速度推定値LGEが入力する。   The road surface friction coefficient estimator 36 includes an actual yaw rate γ input from the yaw rate sensor 12, an actual longitudinal acceleration detection signal (hereinafter simply referred to as an actual longitudinal acceleration) FG input from the longitudinal G sensor 13, and a lateral G Based on the actual lateral acceleration LG of the vehicle 1 input from the sensor 14, a road surface friction coefficient estimated value μ is calculated. The road surface friction coefficient estimator 36 receives the longitudinal acceleration estimated value FGE and the lateral acceleration estimated value LGE from the longitudinal / lateral G estimator 35 as correction information.

推定開始指令出力部37は、車体速推定部31から入力した車体速Vと、路面摩擦係数推定部36から入力した路面摩擦係数推定値μとに基づき、後述する車線逸脱量推定部38および運動状態判定部39に処理開始指令Sstartを出力する。   The estimation start command output unit 37 is based on the vehicle body speed V input from the vehicle body speed estimation unit 31 and the road surface friction coefficient estimation value μ input from the road surface friction coefficient estimation unit 36. A process start command Sstart is output to the state determination unit 39.

車線逸脱量推定部38は、車体速推定部31から入力した車体速Vと、規範ヨーレイト算出部32から入力した規範ヨーレイトγNと、ヨーレイトセンサ12から入力した実ヨーレイトγとに基づき推定逸脱量Dを算出し、これを制御信号出力部40に出力する。   The lane departure amount estimation unit 38 is based on the vehicle body speed V input from the vehicle body speed estimation unit 31, the standard yaw rate γN input from the standard yaw rate calculation unit 32, and the actual yaw rate γ input from the yaw rate sensor 12. Is output to the control signal output unit 40.

運動状態判定部39は、スリップ角推定部33から入力した前後輪のタイヤスリップ角αf,αrから前後スリップ角差αfrを算出した後、この前後スリップ角差αfrと、操舵角センサ25から入力した操舵角δと、路面摩擦係数推定部36から入力した路面摩擦係数推定値μと、車体速推定部31から入力した車体速Vとに基づき車両1の運動状態Pmを判定し、これを制御信号出力部40に出力する。   The motion state determination unit 39 calculates the front / rear slip angle difference αfr from the front and rear tire slip angles αf and αr input from the slip angle estimation unit 33, and then inputs the front / rear slip angle difference αfr and the steering angle sensor 25. The motion state Pm of the vehicle 1 is determined based on the steering angle δ, the road surface friction coefficient estimation value μ input from the road surface friction coefficient estimation unit 36, and the vehicle body speed V input from the vehicle body speed estimation unit 31, and this is determined as a control signal. Output to the output unit 40.

制御信号出力部40は、車線逸脱量推定部38から入力した推定逸脱量Dと、運動状態判定部39から入力した運動状態Pmとに基づき、車線逸脱を抑制すべく、EPS−ECU8や、ENG−ECU11、油圧ユニット9に制御指令を出力する。   Based on the estimated departure amount D input from the lane departure amount estimation unit 38 and the movement state Pm input from the movement state determination unit 39, the control signal output unit 40 controls the EPS-ECU 8 and the ENG to suppress the lane departure. -A control command is output to ECU11 and the hydraulic unit 9.

≪第1実施形態の作用≫
車両1が走行を開始すると、VSA−ECU6では、各ホイール3の車輪速センサ5からの車輪速Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを始め、操舵角センサ25からの操舵角δ、ヨーレイトセンサ12からの実ヨーレイトγ、前後Gセンサ13からの実前後加速度FG、横Gセンサ14からの実横加速度LGが入力し、図4のフローチャートにその手順を示す車線逸脱抑制制御が所定の制御インターバル(例えば、10ms)で実行される。
<< Operation of First Embodiment >>
When the vehicle 1 starts traveling, the VSA-ECU 6 starts the wheel speed Wfl, Wfr, Wrl, Wrr from the wheel speed sensor 5 of each wheel 3, the steering angle δ from the steering angle sensor 25, and the yaw rate sensor 12. The actual yaw rate γ, the actual longitudinal acceleration FG from the longitudinal G sensor 13 and the actual lateral acceleration LG from the lateral G sensor 14 are input, and the lane departure suppression control whose procedure is shown in the flowchart of FIG. 4 is performed at a predetermined control interval (for example, 10 ms).

<制御開始>
VSA−ECU6では、図4のステップS1で車体速推定部31とスリップ角推定部33と路面摩擦係数推定部36とがそれぞれ演算を行い、車体速Vとタイヤスリップ角αおよび車体スリップ角βと路面摩擦係数推定値μとを算出する。また、規範ヨーレイト算出部32やタイヤモデル設定部34、前後/横G推定部35も、上述した各種の処理を実行する。
<Start control>
In the VSA-ECU 6, the vehicle speed estimation unit 31, the slip angle estimation unit 33, and the road surface friction coefficient estimation unit 36 perform calculations in step S1 of FIG. 4, respectively, and the vehicle speed V, the tire slip angle α, and the vehicle body slip angle β are calculated. The road surface friction coefficient estimated value μ is calculated. In addition, the normative yaw rate calculation unit 32, the tire model setting unit 34, and the front / rear / lateral G estimation unit 35 also execute the various processes described above.

次に、VSA−ECU6では、ステップS2において、推定開始指令出力部37が操舵角δの絶対値が所定の推定開始判定閾値δth(例えば、3°〜5°)より大きいか否かを判定し、この判定がNoであればスタートに戻る。ステップS2の判定において、推定開始指令出力部37は、路面のキックバック等に起因する瞬間的な変動を除去すべく、操舵角δの所定時間(例えば、0.1秒)にわたる平均値を算出し、その絶対値を判定に用いる。   Next, in the VSA-ECU 6, in step S2, the estimation start command output unit 37 determines whether or not the absolute value of the steering angle δ is larger than a predetermined estimation start determination threshold value δth (for example, 3 ° to 5 °). If this determination is No, the process returns to the start. In the determination in step S2, the estimation start command output unit 37 calculates an average value of the steering angle δ over a predetermined time (for example, 0.1 seconds) in order to remove instantaneous fluctuations caused by road kickback or the like. The absolute value is used for determination.

運転者がステアリングホイール22を操舵し、ステップS2の判定がYesになると、VSA−ECU6では、次にステップS3において、推定開始指令出力部37が前輪側タイヤスリップ角αfの絶対値が所定の推定開始判定閾値αfthより大きいか否かを判定し、この判定がNoであればスタートに戻る。本実施形態の場合、推定開始判定閾値αfthの値は、図5に示す推定開始判定閾値マップにより与えられ、推定路面摩擦係数推定値μが高いほど大きく、車体速Vが大きいほど小さく設定されている。ステップS3の判定においても、推定開始指令出力部37は、ステップS2の判定と同様の理由により、前輪側タイヤスリップ角αfの所定時間(例えば、0.1秒)にわたる平均値を算出し、その絶対値を判定に用いる。   When the driver steers the steering wheel 22 and the determination in step S2 is Yes, in the VSA-ECU 6, next in step S3, the estimation start command output unit 37 estimates the absolute value of the front wheel side tire slip angle αf to a predetermined value. It is determined whether or not it is larger than the start determination threshold value αfth. If this determination is No, the process returns to the start. In the case of the present embodiment, the value of the estimation start determination threshold value αfth is given by the estimation start determination threshold value map shown in FIG. 5 and is set to be larger as the estimated road surface friction coefficient estimated value μ is higher and smaller as the vehicle body speed V is higher. Yes. Also in the determination in step S3, the estimation start command output unit 37 calculates an average value of the front wheel side tire slip angle αf over a predetermined time (for example, 0.1 second) for the same reason as in the determination in step S2, The absolute value is used for determination.

前輪側タイヤスリップ角αfの絶対値が推定開始判定閾値αfthを超え、ステップS3の判定もYesとなると、VSA−ECU6では、ステップS4で推定開始指令出力部37から車線逸脱量推定部38に処理開始指令Sstartが出力され、車線逸脱量推定部38が図6のフローチャートにその手順を示す逸脱量推定処理を開始する。   When the absolute value of the front wheel side tire slip angle αf exceeds the estimation start determination threshold value αfth and the determination in step S3 is also Yes, the VSA-ECU 6 processes the estimation start command output unit 37 to the lane departure amount estimation unit 38 in step S4. The start command Sstart is output, and the lane departure amount estimation unit 38 starts departure amount estimation processing whose procedure is shown in the flowchart of FIG.

<逸脱量推定処理>
逸脱量推定処理を開始すると、車線逸脱量推定部38は、図6のステップS21において運転者による転舵が有るか否かを判定する(前記ステップS2の操舵状態が継続しているか否かを判定する)。ステップS21の判定がYesであれば、車線逸脱量推定部38は、ステップS22においてカウンタステア状態でないか否かを判定する。ステップS22の判定もYesであれば、車線逸脱量推定部38は、ステップS23において前輪側タイヤスリップ角αfの絶対値が前記の推定開始判定閾値αfthより大きいか否かを判定する。ステップS23の判定もYesであれば、車線逸脱量推定部38は、ステップS24において更にオーバステア状態でないか否かを判定する。
<Deviation amount estimation processing>
When the departure amount estimation process is started, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not there is steering by the driver in step S21 in FIG. 6 (whether or not the steering state in step S2 is continued). judge). If the determination in step S21 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not the counter steer state is set in step S22. If the determination in step S22 is also Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not the absolute value of the front wheel side tire slip angle αf is larger than the estimation start determination threshold value αfth in step S23. If the determination in step S23 is also Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not the oversteer state is further established in step S24.

ステップS21〜S24の判定のいずれか一つでもNoであった場合、車線逸脱量推定部38は、ステップS25においてタイマカウンタTを0にリセットし、ステップS26において後述のヨーレイト差Δγ,逸脱角推定値θd,推定逸脱量Dの値を全て0にリセットする。なお、タイマカウンタTは、その初期値が0であり、逸脱量推定処理の開始時に起動されている。   If any one of the determinations in steps S21 to S24 is No, the lane departure amount estimation unit 38 resets the timer counter T to 0 in step S25, and in step S26, the yaw rate difference Δγ and departure angle estimation which will be described later are estimated. The values θd and estimated deviation D are all reset to zero. The timer counter T has an initial value of 0, and is started at the start of the deviation amount estimation process.

ステップS21〜S24の判定が全てYesであった場合、車線逸脱量推定部38は、ステップS27において規範ヨーレイトγNから実ヨーレイトγを減じてヨーレイト差Δγを算出する。そして、車線逸脱量推定部38は、ステップS28において、ヨーレイト差Δγを積分して、現時点における車両1の逸脱角推定値θd(n)を求める。すなわち、車線逸脱量推定部38は、初期値0の逸脱角推定値の前回値θd(n−1)にヨーレイト差Δγを加算し、逸脱角推定値の今回値θd(n)を得る。   When all the determinations in steps S21 to S24 are Yes, the lane departure amount estimation unit 38 calculates the yaw rate difference Δγ by subtracting the actual yaw rate γ from the reference yaw rate γN in step S27. In step S28, the lane departure amount estimation unit 38 integrates the yaw rate difference Δγ to obtain the departure angle estimated value θd (n) of the vehicle 1 at the current time. That is, the lane departure amount estimation unit 38 adds the yaw rate difference Δγ to the previous value θd (n−1) of the departure angle estimation value of the initial value 0, and obtains the current value θd (n) of the departure angle estimation value.

ステップS28で逸脱角推定値の今回値θd(n)を得ると、車線逸脱量推定部38は、ステップS29で逸脱角推定値の今回値θd(n)と車体速Vと積算時間t(すなわち、タイマカウンタTの値)とを用いて、下式(1)により現時点における推定逸脱量Dを演算し、その演算結果を制御信号出力部40に出力する。
D=V・t・θd(n) ・・・(1)
When the current value θd (n) of the departure angle estimated value is obtained in step S28, the lane departure amount estimation unit 38 obtains the current value θd (n) of the departure angle estimated value, the vehicle body speed V, and the accumulated time t (that is, in step S29). And the value of the timer counter T), the estimated deviation D at the present time is calculated by the following equation (1), and the calculation result is output to the control signal output unit 40.
D = V · t · θd (n) (1)

図7(a)には車両1の旋回時における走行軌跡を模式的に示し、図7(b)には式(1)による逸脱量の推定方法を模式的に示している。推定逸脱量Dは、逸脱角推定値の今回値θd(n)の正接(tanθd(n))に車体速Vと積算時間tとを乗じたものとなるが、θd(n)の値が比較的小さいため、値θd(n)に車体速Vと積算時間tとを乗じて近似的な値として算出する。これにより、推定逸脱量Dの演算が簡単かつ極めて短時間で行えることになり、制御応答速度が向上する。   FIG. 7 (a) schematically shows a travel locus when the vehicle 1 is turning, and FIG. 7 (b) schematically shows a deviation amount estimation method according to expression (1). The estimated deviation amount D is obtained by multiplying the tangent (tan θd (n)) of the current value θd (n) of the estimated deviation angle value by the vehicle body speed V and the accumulated time t, and the value of θd (n) is compared. Therefore, the value θd (n) is calculated by multiplying the vehicle speed V and the accumulated time t as an approximate value. Thereby, the calculation of the estimated deviation amount D can be performed easily and in an extremely short time, and the control response speed is improved.

<運動状態判定処理>
図4のステップS2,S3の判定がいずれもYesであった場合、VSA−ECU6では、ステップS5で運動状態判定部39にも推定開始指令出力部37から処理開始指令Sstartが出力され、運動状態判定部39が図8のフローチャートにその手順を示す運動状態判定処理を開始する。
<Exercise state determination process>
If both the determinations in steps S2 and S3 in FIG. 4 are Yes, the VSA-ECU 6 outputs the process start command Sstart from the estimation start command output unit 37 to the motion state determination unit 39 in step S5, and the motion state The determination unit 39 starts an exercise state determination process whose procedure is shown in the flowchart of FIG.

運動状態判定処理を開始すると、運動状態判定部39は、ステップS31において、下式(2)により前輪側タイヤスリップ角αfから後輪側タイヤスリップ角αrを除した値の絶対値を前後スリップ角差αfrとして算出する。
αfr=|αf−αr| ・・・式(2)
When the motion state determination process is started, the motion state determination unit 39 calculates the absolute value of the value obtained by dividing the front wheel side tire slip angle αf from the front wheel side tire slip angle αf by the following equation (2) in step S31. Calculated as the difference αfr.
αfr = | αf−αr | (2)

前後スリップ角差αfrの算出を終えると、運動状態判定部39は、ステップS32において、前後スリップ角差αfrと、操舵角δと、車体速Vと、路面摩擦係数推定値μとに基づき、図9に示す運動状態判定マップから車両1の運動状態Pmを検索する。図9から判るように、運動状態判定マップでは、前後スリップ角差αfrが大きくなるに従い、車両1の運動状態Pmが、グリップ旋回領域から、グリップ限界、アンダステア領域、ドリフトアウト領域へと変化する。なお、運動状態判定マップは、所定速度(例えば、V=50km/h)かつドライ路面(μ=1)の条件で正規化されており、運動状態Pmの検索にあたり、車体速Vおよび路面摩擦係数推定値μに応じてゲイン変換を行う。   When the calculation of the front / rear slip angle difference αfr is completed, the motion state determination unit 39 determines in step S32 based on the front / rear slip angle difference αfr, the steering angle δ, the vehicle body speed V, and the road surface friction coefficient estimated value μ. The motion state Pm of the vehicle 1 is retrieved from the motion state determination map shown in FIG. As can be seen from FIG. 9, in the motion state determination map, the motion state Pm of the vehicle 1 changes from the grip turning region to the grip limit, understeer region, and drift-out region as the longitudinal slip angle difference αfr increases. The motion state determination map is normalized under the conditions of a predetermined speed (for example, V = 50 km / h) and a dry road surface (μ = 1), and when searching for the motion state Pm, the vehicle speed V and the road surface friction coefficient are obtained. Gain conversion is performed according to the estimated value μ.

ステップS32で運動状態Pmの検索を終えると、運動状態判定部39は、ステップS33で運動状態Pmがグリップ旋回領域にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS34で運動状態PmをP0として制御信号出力部40に出力する。また、ステップS33の判定がNoであれば、運動状態判定部39は、ステップS35で運動状態Pがグリップ限界にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS36で運動状態PmをP1として制御信号出力部40に出力する。また、ステップS35の判定がNoであれば、運動状態判定部39は、ステップS37で運動状態Pがアンダステア領域にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS38で運動状態PmをP2として制御信号出力部40に出力する。また、ステップS37の判定がNoであれば、運動状態判定部39は、ステップS39で運動状態Pがドリフトアウト領域にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS40で運動状態PmをP3として制御信号出力部40に出力する。   When the search for the exercise state Pm is completed in step S32, the exercise state determination unit 39 determines whether or not the exercise state Pm is in the grip turning region in step S33. If this determination is Yes, the exercise state Pm is determined in step S34. The state Pm is output to the control signal output unit 40 as P0. If the determination in step S33 is No, the exercise state determination unit 39 determines whether the exercise state P is at the grip limit in step S35. If this determination is Yes, the exercise state is determined in step S36. Pm is output to the control signal output unit 40 as P1. If the determination in step S35 is No, the exercise state determination unit 39 determines whether the exercise state P is in the understeer region in step S37. If this determination is Yes, the exercise state is determined in step S38. Pm is output to the control signal output unit 40 as P2. If the determination in step S37 is No, the exercise state determination unit 39 determines whether the exercise state P is in the drift-out region in step S39. If this determination is Yes, the exercise state determination unit 39 determines whether the exercise state P is in the drift-out region. The state Pm is output to the control signal output unit 40 as P3.

<制御信号出力処理>
VSA−ECU6では、制御信号出力部40は、車線逸脱量推定部38から入力した推定逸脱量Dと、運動状態判定部39から入力した運動状態Pmとに基づき、制御信号出力処理を行う。
<Control signal output processing>
In the VSA-ECU 6, the control signal output unit 40 performs control signal output processing based on the estimated departure amount D input from the lane departure amount estimation unit 38 and the motion state Pm input from the motion state determination unit 39.

すなわち、制御信号出力部40は、図4のステップS6で推定逸脱量Dが所定の逸脱判定値Dth(例えば、1m)を超えたか否かを判定し、この判定がYesであればステップS7に進む。この状況では、車両1がコースアウトする虞が高いため、制御信号出力部40は、ステップS7において、アンダステアの抑制と制動とを併せて行わせるべく、油圧ユニット9とENG−ECU11とに制御信号を出力する。これにより、旋回内側のホイール3の駆動力が低減してアンダステアが抑制されると同時に、全てのホイール3の制動とそれに応じたエンジン10の出力トルクの低減とが行われ、コースアウト時等における安全性が向上する。   That is, the control signal output unit 40 determines whether or not the estimated deviation amount D exceeds a predetermined deviation determination value Dth (for example, 1 m) in step S6 of FIG. 4, and if this determination is Yes, the process proceeds to step S7. move on. In this situation, since there is a high possibility that the vehicle 1 will go out of the course, the control signal output unit 40 sends a control signal to the hydraulic unit 9 and the ENG-ECU 11 so that understeer suppression and braking are performed together in step S7. Output. As a result, the driving force of the wheel 3 on the inside of the turn is reduced and understeer is suppressed, and at the same time, all the wheels 3 are braked and the output torque of the engine 10 is reduced accordingly. Improves.

また、ステップS6の判定がNoであった場合、制御信号出力部40は、ステップS8で運動状態PmがP3(ドリフトアウト領域)であるか否かを判定し、この判定がYesであればステップS7に進む。この状況では、車両1がドリフトアウト状態となっているため、推定逸脱量Dが逸脱判定値Dthを超えたときと同様に、アンダステアの抑制と制動とを併せて行う。   If the determination in step S6 is No, the control signal output unit 40 determines whether or not the motion state Pm is P3 (drift-out region) in step S8, and if this determination is Yes, the step Proceed to S7. In this situation, since the vehicle 1 is in a drift-out state, understeer suppression and braking are performed in the same manner as when the estimated departure amount D exceeds the departure determination value Dth.

また、ステップS8の判定がNoであった場合、制御信号出力部40は、ステップS9で運動状態PmがP2(アンダステア領域)であるか否かを判定し、この判定がYesであればステップS10に進む。制御信号出力部40は、ステップS10において、アンダステアの抑制を行わせるべく、油圧ユニット9とENG−ECU11とに制御信号を出力する。これにより、旋回内側のホイール3の駆動力が低減するとともにエンジン10の出力トルクも低減し、アンダステアが抑制されて車両1の走行車線からの逸脱が起こり難くなる。   If the determination in step S8 is No, the control signal output unit 40 determines whether or not the motion state Pm is P2 (understeer region) in step S9. If this determination is Yes, step S10 is performed. Proceed to In step S10, the control signal output unit 40 outputs a control signal to the hydraulic unit 9 and the ENG-ECU 11 to suppress understeer. As a result, the driving force of the wheel 3 on the inside of the turn is reduced and the output torque of the engine 10 is also reduced, the understeer is suppressed, and the vehicle 1 is less likely to deviate from the travel lane.

また、ステップS9の判定がNoであった場合、制御信号出力部40は、ステップS11で運動状態PmがP1(グリップ限界)であるか否かを判定し、この判定がYesであればステップS12に進む。制御信号出力部40は、ステップS12において、EPS7による操舵アシストを抑制すべく、EPS−ECU8に制御信号を出力する。これにより、EPSモータ24が発生する操舵アシスト力が減少し、車両1の運動状態Pがグリップ限界からグリップ旋回領域に移行する。   If the determination in step S9 is No, the control signal output unit 40 determines whether or not the exercise state Pm is P1 (grip limit) in step S11. If this determination is Yes, step S12. Proceed to In step S12, the control signal output unit 40 outputs a control signal to the EPS-ECU 8 in order to suppress steering assist by the EPS 7. As a result, the steering assist force generated by the EPS motor 24 decreases, and the motion state P of the vehicle 1 shifts from the grip limit to the grip turning region.

[第2実施形態]
図10は第2実施形態に係るVSA−ECUの概略構成を示すブロック図である。なお、第2実施形態においても、車両の装置構成は前述した第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a VSA-ECU according to the second embodiment. In the second embodiment, the device configuration of the vehicle is the same as that of the first embodiment described above.

<VSA−ECUの構成>
次に、図10を参照して、第2実施形態のVSA−ECU6の要部構成を説明する。なお、VSA−ECU6については、車体速推定部やスリップ角推定部等、第1実施形態と同様の処理を行う処理部に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
<Configuration of VSA-ECU>
Next, with reference to FIG. 10, the principal part structure of VSA-ECU6 of 2nd Embodiment is demonstrated. In addition, about VSA-ECU6, the same code | symbol is attached | subjected to the process parts which perform the process similar to 1st Embodiment, such as a vehicle body speed estimation part and a slip angle estimation part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

第2実施形態のVSA−ECU6は、車体速推定部31と、目標旋回曲率算出部(目標旋回曲率算出手段)41と、実旋回曲率算出部(実旋回曲率算出手段)42と、スリップ角推定部33と、タイヤモデル設定部34と、前後/横G推定部35と、路面摩擦係数推定部36と、推定開始指令出力部37と、車線逸脱量推定部38と、運動状態判定部39と、制御信号出力部40とを備えている。   The VSA-ECU 6 of the second embodiment includes a vehicle body speed estimation unit 31, a target turning curvature calculation unit (target turning curvature calculation unit) 41, an actual turning curvature calculation unit (actual turning curvature calculation unit) 42, and a slip angle estimation. Unit 33, tire model setting unit 34, front / rear / lateral G estimation unit 35, road surface friction coefficient estimation unit 36, estimation start command output unit 37, lane departure amount estimation unit 38, and motion state determination unit 39 And a control signal output unit 40.

目標旋回曲率算出部41は、操舵角センサ25からの操舵角δと、前後/横G推定部35から入力したスリップ角推定部33から入力したタイヤスリップ角αと基づき目標旋回曲率ρを算出する。   The target turning curvature calculation unit 41 calculates a target turning curvature ρ based on the steering angle δ from the steering angle sensor 25 and the tire slip angle α input from the slip angle estimation unit 33 input from the front / rear / lateral G estimation unit 35. .

実旋回曲率算出部42は、車体速推定部31から入力した車体速Vと、横Gセンサ14から入力した車両1の実横加速度LGとに基づき、実旋回曲率Rを算出する。   The actual turning curvature calculation unit 42 calculates the actual turning curvature R based on the vehicle body speed V input from the vehicle body speed estimation unit 31 and the actual lateral acceleration LG of the vehicle 1 input from the lateral G sensor 14.

≪第2実施形態の作用≫
車両1が走行を開始すると、VSA−ECU6では、各ホイール3の車輪速センサ5からの車輪速Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを始め、操舵角センサ25からの操舵角δ、ヨーレイトセンサ12からの実ヨーレイトγ、前後Gセンサ13からの実前後加速度FG、横Gセンサ14からの実横加速度LGが入力し、図11のフローチャートにその手順を示す車線逸脱抑制制御が所定の制御インターバル(例えば、10ms)で実行される。
<< Operation of Second Embodiment >>
When the vehicle 1 starts traveling, the VSA-ECU 6 starts the wheel speed Wfl, Wfr, Wrl, Wrr from the wheel speed sensor 5 of each wheel 3, the steering angle δ from the steering angle sensor 25, and the yaw rate sensor 12. The actual yaw rate γ, the actual longitudinal acceleration FG from the longitudinal G sensor 13 and the actual lateral acceleration LG from the lateral G sensor 14 are input, and the lane departure suppression control whose procedure is shown in the flowchart of FIG. 11 is performed at a predetermined control interval (for example, 10 ms).

<制御開始>
VSA−ECU6では、図11のステップS51で車体速推定部31とスリップ角推定部33と路面摩擦係数推定部36とがそれぞれ演算を行い、車体速Vとタイヤスリップ角αおよび車体スリップ角βと路面摩擦係数推定値μとを算出する。また、タイヤモデル設定部34や前後/横G推定部35も上述した各種の処理を実行する。
<Start control>
In the VSA-ECU 6, the vehicle body speed estimation unit 31, the slip angle estimation unit 33, and the road surface friction coefficient estimation unit 36 perform calculations in step S51 of FIG. 11, respectively, and the vehicle body speed V, the tire slip angle α, and the vehicle body slip angle β are calculated. The road surface friction coefficient estimated value μ is calculated. In addition, the tire model setting unit 34 and the front / rear / lateral G estimation unit 35 also execute the various processes described above.

次に、VSA−ECU6では、ステップS52において、推定開始指令出力部37が操舵角δの絶対値が所定の推定開始判定閾値δth(例えば、3°〜5°)より大きいか否かを判定し、この判定がNoであればスタートに戻る。ステップS52の判定において、推定開始指令出力部37は、路面のキックバック等に起因する瞬間的な変動を除去すべく、操舵角δの所定時間(例えば、0.1秒)にわたる平均値を算出し、その絶対値を判定に用いる。   Next, in the VSA-ECU 6, in step S52, the estimation start command output unit 37 determines whether or not the absolute value of the steering angle δ is greater than a predetermined estimation start determination threshold value δth (for example, 3 ° to 5 °). If this determination is No, the process returns to the start. In the determination in step S52, the estimation start command output unit 37 calculates an average value of the steering angle δ over a predetermined time (for example, 0.1 second) in order to remove instantaneous fluctuations caused by road kickback or the like. The absolute value is used for determination.

運転者がステアリングホイール22を操舵し、ステップS52の判定がYesになると、VSA−ECU6では、次にステップS53において、推定開始指令出力部37が前輪側タイヤスリップ角αfの絶対値が所定の推定開始判定閾値αfthより大きいか否かを判定し、この判定がNoであればスタートに戻る。本実施形態の場合、推定開始判定閾値αfthの値は、図5に示す推定開始判定閾値マップにより与えられ、推定路面摩擦係数推定値μが高いほど大きく、車体速Vが大きいほど小さく設定されている。ステップS53の判定においても、推定開始指令出力部37は、ステップS52の判定と同様の理由により、前輪側タイヤスリップ角αfの所定時間(例えば、0.1秒)にわたる平均値を算出し、その絶対値を判定に用いる。   When the driver steers the steering wheel 22 and the determination in step S52 is YES, in the VSA-ECU 6, next in step S53, the estimation start command output unit 37 estimates the absolute value of the front wheel side tire slip angle αf to a predetermined value. It is determined whether or not it is larger than the start determination threshold value αfth. If this determination is No, the process returns to the start. In the case of the present embodiment, the value of the estimation start determination threshold value αfth is given by the estimation start determination threshold value map shown in FIG. 5 and is set to be larger as the estimated road surface friction coefficient estimated value μ is higher and smaller as the vehicle body speed V is higher. Yes. Also in the determination in step S53, the estimation start command output unit 37 calculates an average value of the front wheel side tire slip angle αf over a predetermined time (for example, 0.1 second) for the same reason as in the determination in step S52. The absolute value is used for determination.

前輪側タイヤスリップ角αfの絶対値が推定開始判定閾値αfthを超え、ステップS53の判定もYesとなると、VSA−ECU6では、ステップS54で推定開始指令出力部37から車線逸脱量推定部38に処理開始指令Sstartが出力され、車線逸脱量推定部38が図12のフローチャートにその手順を示す補正係数算出処理を開始する。   When the absolute value of the front wheel side tire slip angle αf exceeds the estimation start determination threshold value αfth and the determination in step S53 is also Yes, the VSA-ECU 6 processes the estimation start command output unit 37 to the lane departure amount estimation unit 38 in step S54. The start command Sstart is output, and the lane departure amount estimation unit 38 starts a correction coefficient calculation process whose procedure is shown in the flowchart of FIG.

<補正係数算出処理>
補正係数算出処理を開始すると、車線逸脱量推定部38は、図12のステップS71で、車体速推定部31から入力した車体速Vと、操舵角センサ25から入力した操舵角δとに基づき、車両1が旋回するために必要とする要求横力(必要となるグリップ力)FLδvを下式(3)により推定する。
FLδv=(δw−αfr)/LWB・V ・・・(3)
ここで、δwは操舵角δから図示しないマップにより求めた前輪の実舵角であり、αfrは前述の式(2)により求めた前後スリップ角差αfrであり、LWBは車両1のホールベースである。
<Correction coefficient calculation process>
When the correction coefficient calculation process is started, the lane departure amount estimation unit 38 is based on the vehicle body speed V input from the vehicle body speed estimation unit 31 and the steering angle δ input from the steering angle sensor 25 in step S71 of FIG. A required lateral force (necessary grip force) FLδv required for the vehicle 1 to turn is estimated by the following equation (3).
FLδv = (δw−αfr) / L WB · V 2 (3)
Here, .delta.w is actual steering angle of the front wheels obtained by the map, not shown, from δ steering angle,? FR is around the slip angle difference? FR determined by the aforementioned formula (2), L WB is the vehicle 1 hole base It is.

次に、車線逸脱量推定部38は、ステップS72で路面摩擦係数推定部36から入力した路面摩擦係数推定値μより要求横力FLδvが小さいか否かを判定し、この判定がNoであれば、後述する補正係数K1,K2を求める条件ではないため、ステップS73で後述の補正係数設定フラグFccを0としてスタートに戻る。   Next, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not the required lateral force FLδv is smaller than the road surface friction coefficient estimation value μ input from the road surface friction coefficient estimation unit 36 in step S72. Since this is not a condition for obtaining correction coefficients K1 and K2, which will be described later, the correction coefficient setting flag Fcc, which will be described later, is set to 0 in step S73 and the process returns to the start.

要求横力FLδvが路面摩擦係数推定値μ以上でステップS72の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、ステップS74で実横加速度LGが所定のレンジ(例えば、(0.1<LG≦0.4)と、(0.4<LG≦0.8)、(0.8<LG≦1.0)のいずれか)に留まっているか否か(すなわち、旋回状況が変化していないか否か)を判定し、この判定がNoであれば、ステップS73で補正係数設定フラグFccを0としてスタートに戻る。   If the requested lateral force FLδv is equal to or greater than the road surface friction coefficient estimated value μ and the determination in step S72 is Yes, the lane departure amount estimating unit 38 determines that the actual lateral acceleration LG is in a predetermined range (eg, (0.1 <LG) in step S74. ≦ 0.4) and (0.4 <LG ≦ 0.8) or (0.8 <LG ≦ 1.0)) (ie, the turning situation has not changed) If this determination is No, the correction coefficient setting flag Fcc is set to 0 in step S73 and the process returns to the start.

実横加速度LGが所定のレンジに留まっていてステップS74の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、ステップS75で初期値0の第1演算フラグFc1が1であるか否かを判定する。初回はこの判定がNoとなるため、車線逸脱量推定部38は、ステップS76でこれも初期値0の第2演算フラグFc2が1であるか否かを判定する。   When the actual lateral acceleration LG remains in the predetermined range and the determination in step S74 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not the first calculation flag Fc1 having an initial value 0 is 1 in step S75. To do. Since this determination is No for the first time, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not the second calculation flag Fc2 having an initial value of 0 is 1 in step S76.

初回はステップS76の判定もNoとなるため、車線逸脱量推定部38は、ステップS77で所定の初期値(例えば、2s〜5s)を有する第1カウントダウンタイマTcd1の値が0であるか否かを判定し、この判定がNoである間は、ステップS78で、要求横力FLδvの第1平均値FLδv(n)と、摩擦係数推定値μから得られる車体横力FLμの第1平均値FLμ(n)とを算出し、ステップS79で第1カウントダウンタイマTcd1を減算する。   Since the determination in step S76 is also No for the first time, the lane departure amount estimation unit 38 determines whether or not the value of the first countdown timer Tcd1 having a predetermined initial value (for example, 2s to 5s) is 0 in step S77. While this determination is No, in step S78, the first average value FLμ of the vehicle body lateral force FLμ obtained from the first average value FLδv (n) of the requested lateral force FLδv and the estimated friction coefficient μ. (N) is calculated, and the first countdown timer Tcd1 is subtracted in step S79.

第1カウントダウンタイマTcd1の値が0でステップS77の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、要求横力FLδvの第1平均値FLδv(n)と車体横力FLμの第1平均値FLμ(n)との関係を演算式で表すべく、ステップS80で下式(4)を求めた後、ステップS81で第1演算フラグFc1を1とする。
FLδv(n)=K1・FLμ(n)+K2 ・・・(4)
ここで、K1,K2は、サスペンション系(ブッシュ類)の撓みや、タイヤの撓み、車体の撓み、ステアリング系のロス、各種センサの検出誤差等による誤差分を補正するための補正係数である。
When the value of the first countdown timer Tcd1 is 0 and the determination in step S77 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines the first average value FLδv (n) of the requested lateral force FLδv and the first average value of the vehicle body lateral force FLμ. In order to express the relationship with FLμ (n) by an arithmetic expression, after obtaining the following expression (4) in step S80, the first calculation flag Fc1 is set to 1 in step S81.
FLδv (n) = K1 · FLμ (n) + K2 (4)
Here, K1 and K2 are correction coefficients for correcting errors due to suspension system (bushing) deflection, tire deflection, vehicle body deflection, steering system loss, detection errors of various sensors, and the like.

第1演算フラグFc1が1でステップS76の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、ステップS82で所定の初期値(例えば、2s〜5s)を有する第2カウントダウンタイマTcd2の値が0であるか否かを判定し、この判定がNoである間は、ステップS83で、要求横力FLδvの第2平均値FLδv(n+1)と、摩擦係数推定値μから得られる車体横力FLμの第2平均値FLμ(n+1)とを算出し、ステップS84で第2カウントダウンタイマTcd2を減算する。   When the first calculation flag Fc1 is 1 and the determination in step S76 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines that the value of the second countdown timer Tcd2 having a predetermined initial value (for example, 2s to 5s) is 0 in step S82. While this determination is No, in step S83, the vehicle body lateral force FLμ obtained from the second average value FLδv (n + 1) of the requested lateral force FLδv and the estimated friction coefficient μ is determined. A second average value FLμ (n + 1) is calculated, and the second countdown timer Tcd2 is subtracted in step S84.

第2カウントダウンタイマTcd2の値が0でステップS82の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、要求横力FLδvの第2平均値FLδv(n+1)と車体横力FLμの第2平均値FLμ(n+1)との関係を演算式で表すべく、ステップS85で下式(5)を求めた後、ステップS86で第2演算フラグFc2を1とする。
FLδv(n+1)=K1・FLμ(n+1)+K2 ・・・(5)
When the value of the second countdown timer Tcd2 is 0 and the determination in step S82 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines the second average value FLδv (n + 1) of the requested lateral force FLδv and the second average value of the vehicle body lateral force FLμ. In order to express the relationship with FLμ (n + 1) by an arithmetic expression, after obtaining the following expression (5) in step S85, the second calculation flag Fc2 is set to 1 in step S86.
FLδv (n + 1) = K1 · FLμ (n + 1) + K2 (5)

第2演算フラグFc2が1でステップS75の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、ステップS87で式(4),(5)から補正係数K1,K2を算出し、ステップS88で第1,第2カウントダウンタイマTcd1,Tcd2をリセットし、ステップS89で補正係数設定フラグFccを1とする。   When the second calculation flag Fc2 is 1 and the determination in step S75 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 calculates correction coefficients K1 and K2 from equations (4) and (5) in step S87, and in step S88, 1, the second countdown timers Tcd1 and Tcd2 are reset, and the correction coefficient setting flag Fcc is set to 1 in step S89.

<逸脱量推定処理>
逸脱量推定処理を開始すると、車線逸脱量推定部38は、補正係数算出処理と平行して、図13のフローチャートにその手順を示す逸脱量推定処理を開始し、初期値0のタイマカウンタTを起動する。
<Deviation amount estimation processing>
When the departure amount estimation process is started, the lane departure amount estimation unit 38 starts the departure amount estimation process whose procedure is shown in the flowchart of FIG. 13 in parallel with the correction coefficient calculation processing, and sets the timer counter T with an initial value of 0. to start.

逸脱量推定処理を開始すると、車線逸脱量推定部38は、先ず図13のステップS91で補正係数設定フラグFccが1であるか否かを判定し、この判定がNoであれば、判定の条件が整っていないため、ステップS92でタイマカウンタTをリセットした後にスタートに戻る。   When the departure amount estimation process is started, the lane departure amount estimation unit 38 first determines whether or not the correction coefficient setting flag Fcc is 1 in step S91 of FIG. Since the timer counter T is reset in step S92, the process returns to the start.

補正係数設定フラグFccが1となってステップS91の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、ステップS93で車速変化率ΔVの絶対値|ΔV|が所定の閾値ΔVthより小さいか否か(すなわち、定速状態にあるか否か)を判定し、この判定がNoであれば、やはり逸脱判定が不可能であるため、ステップS92でタイマカウンタTをリセットした後にスタートに戻る。   When the correction coefficient setting flag Fcc is 1 and the determination in step S91 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines in step S93 whether the absolute value | ΔV | of the vehicle speed change rate ΔV is smaller than a predetermined threshold value ΔVth. (I.e., whether or not the vehicle is in a constant speed state) is determined, and if this determination is No, the departure determination is still impossible, so the timer counter T is reset in step S92 and the process returns to the start.

車両1が定速状態にあってステップS93の判定がYesになると、車線逸脱量推定部38は、ステップS94で要求横力FLδvが補正係数K1,K2により補正された路面摩擦係数推定値K1・μ+K2より大きいか否かを判定する。そして、この判定がNoの場合(すなわち、タイヤの横滑りが起こらないと見込める場合)、車線逸脱量推定部38は、ステップS92でタイマカウンタTをリセットした後、スタートに戻る。   When the vehicle 1 is in the constant speed state and the determination in step S93 is Yes, the lane departure amount estimation unit 38 determines in step S94 the road surface friction coefficient estimated value K1 · K1 in which the required lateral force FLδv is corrected by the correction coefficients K1 and K2. It is determined whether it is larger than μ + K2. When this determination is No (that is, when it is expected that no side skid of the tire will occur), the lane departure amount estimation unit 38 resets the timer counter T in step S92 and then returns to the start.

ステップS91,S93,S94の判定が全てYesになると、車線逸脱量推定部38は、ステップS95で下式(6)により目標旋回半径ρを算出し、ステップS96で下式(7)により実旋回半径Rを算出し、更に、ステップS97で下式(8)により目標旋回曲率と実旋回曲率との差eを算出する。
ρ=LWB/(δw−αfr)・・・(6)
R=V/LG・・・(7)
e=1/ρ−1/R・・・(8)
When all the determinations at steps S91, S93, and S94 are Yes, the lane departure amount estimation unit 38 calculates the target turning radius ρ by the following equation (6) at step S95, and the actual turning by the following equation (7) at step S96. The radius R is calculated, and further, in step S97, the difference e between the target turning curvature and the actual turning curvature is calculated by the following equation (8).
ρ = L WB / (δw−αfr) (6)
R = V 2 / LG (7)
e = 1 / ρ−1 / R (8)

ステップS97で目標旋回曲率と実旋回曲率との差eを得ると、車線逸脱量推定部38は、ステップS98で、目標旋回曲率と実旋回曲率との差eと車体速Vと積算時間t(すなわち、タイマカウンタTの値)とを用いて、下式(9)により現時点における推定逸脱量Dを演算し、その演算結果を制御信号出力部40に出力する。
D=V・t・e・・・(9)
When the difference e between the target turning curvature and the actual turning curvature is obtained in step S97, the lane departure amount estimation unit 38, in step S98, the difference e between the target turning curvature and the actual turning curvature, the vehicle speed V, and the accumulated time t ( That is, using the timer counter T), the estimated deviation D at the present time is calculated by the following equation (9), and the calculation result is output to the control signal output unit 40.
D = V · t · e (9)

図14には車両1の旋回時における走行軌跡を模式的に示してある。第2実施形態においても、推定逸脱量Dの演算が簡単かつ極めて短時間で行えることになり、制御応答速度が向上する。   FIG. 14 schematically shows a travel locus when the vehicle 1 is turning. Also in the second embodiment, the calculation of the estimated deviation amount D can be performed easily and in an extremely short time, and the control response speed is improved.

<運動状態判定処理>
図11のステップS2,S3の判定がいずれもYesであった場合、VSA−ECU6では、ステップS5で運動状態判定部39にも推定開始指令出力部37から処理開始指令Sstartが出力され、運動状態判定部39が図15のフローチャートにその手順を示す運動状態判定処理を開始する。
<Exercise state determination process>
If the determinations in steps S2 and S3 in FIG. 11 are both Yes, the VSA-ECU 6 outputs the process start command Sstart from the estimation start command output unit 37 to the motion state determination unit 39 in step S5, and the motion state The determination unit 39 starts an exercise state determination process whose procedure is shown in the flowchart of FIG.

運動状態判定処理を開始すると、運動状態判定部39は、ステップS101において、前述した式(2)により前輪側タイヤスリップ角αfから後輪側タイヤスリップ角αrを除した値の絶対値を前後スリップ角差αfrとして算出する。   When the motion state determination process is started, the motion state determination unit 39 slips the absolute value of the value obtained by dividing the front wheel side tire slip angle αf from the front wheel side tire slip angle αf by the above-described equation (2) in step S101. Calculated as the angular difference αfr.

前後スリップ角差αfrの算出を終えると、運動状態判定部39は、ステップS102において、前後スリップ角差αfrと、操舵角δと、車体速Vと、路面摩擦係数推定値μとに基づき、図9に示す運動状態判定マップから車両1の運動状態Pmを検索する。   When the calculation of the front / rear slip angle difference αfr is completed, the motion state determination unit 39 determines in step S102 based on the front / rear slip angle difference αfr, the steering angle δ, the vehicle body speed V, and the road surface friction coefficient estimated value μ. The motion state Pm of the vehicle 1 is retrieved from the motion state determination map shown in FIG.

ステップS102で運動状態Pmの検索を終えると、運動状態判定部39は、ステップS103で運動状態Pmがグリップ旋回領域にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS104で運動状態PmをP0として制御信号出力部40に出力する。また、ステップS103の判定がNoであれば、運動状態判定部39は、ステップS105で運動状態Pがグリップ限界にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS106で運動状態PmをP1として制御信号出力部40に出力する。また、ステップS105の判定がNoであれば、運動状態判定部39は、ステップS107で運動状態Pがアンダステア領域にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS108で運動状態PmをP2として制御信号出力部40に出力する。また、ステップS107の判定がNoであれば、運動状態判定部39は、ステップS109で運動状態Pがドリフトアウト領域にあるか否かを判定し、この判定がYesであれば、ステップS110で運動状態PmをP3として制御信号出力部40に出力する。   When the search for the exercise state Pm is completed in step S102, the exercise state determination unit 39 determines whether or not the exercise state Pm is in the grip turning area in step S103, and if this determination is Yes, exercise in step S104. The state Pm is output to the control signal output unit 40 as P0. If the determination in step S103 is No, the exercise state determination unit 39 determines whether the exercise state P is at the grip limit in step S105. If this determination is Yes, the exercise state is determined in step S106. Pm is output to the control signal output unit 40 as P1. If the determination in step S105 is No, the exercise state determination unit 39 determines whether or not the exercise state P is in the understeer region in step S107. If this determination is Yes, the exercise state is determined in step S108. Pm is output to the control signal output unit 40 as P2. If the determination in step S107 is No, the exercise state determination unit 39 determines whether the exercise state P is in the drift-out region in step S109. If this determination is Yes, the exercise state determination unit 39 determines whether the exercise state P is in the drift-out region. The state Pm is output to the control signal output unit 40 as P3.

<制御信号出力処理>
VSA−ECU6では、制御信号出力部40は、車線逸脱量推定部38から入力した推定逸脱量Dと、運動状態判定部39から入力した運動状態Pmとに基づき、制御信号出力処理を行う。
<Control signal output processing>
In the VSA-ECU 6, the control signal output unit 40 performs control signal output processing based on the estimated departure amount D input from the lane departure amount estimation unit 38 and the motion state Pm input from the motion state determination unit 39.

すなわち、制御信号出力部40は、図11のステップS56で推定逸脱量Dが所定の逸脱判定値Dth(例えば、1m)を超えたか否かを判定し、この判定がYesであればステップS57に進む。この状況では、車両1がコースアウトする虞が高いため、制御信号出力部40は、ステップS57において、アンダステアの抑制と制動とを併せて行わせるべく、油圧ユニット9とENG−ECU11とに制御信号を出力する。これにより、旋回内側のホイール3の駆動力が低減してアンダステアが抑制されると同時に、全てのホイール3の制動とそれに応じたエンジン10の出力トルクの低減とが行われ、コースアウト時等における安全性が向上する。   That is, the control signal output unit 40 determines whether or not the estimated deviation D exceeds a predetermined deviation determination value Dth (for example, 1 m) in step S56 of FIG. 11, and if this determination is Yes, the control signal output unit 40 proceeds to step S57. move on. In this situation, since there is a high possibility that the vehicle 1 will go out of the course, the control signal output unit 40 sends a control signal to the hydraulic unit 9 and the ENG-ECU 11 so that understeer suppression and braking are performed together in step S57. Output. As a result, the driving force of the wheel 3 on the inside of the turn is reduced and understeer is suppressed, and at the same time, all the wheels 3 are braked and the output torque of the engine 10 is reduced accordingly. Improves.

また、ステップS56の判定がNoであった場合、制御信号出力部40は、ステップS58で運動状態PmがP3(ドリフトアウト領域)であるか否かを判定し、この判定がYesであればステップS57に進む。この状況では、車両1がドリフトアウト状態となっているため、推定逸脱量Dが逸脱判定値Dthを超えたときと同様に、アンダステアの抑制と制動とを併せて行う。   If the determination in step S56 is No, the control signal output unit 40 determines whether or not the motion state Pm is P3 (drift out region) in step S58, and if this determination is Yes, the step Proceed to S57. In this situation, since the vehicle 1 is in a drift-out state, understeer suppression and braking are performed in the same manner as when the estimated departure amount D exceeds the departure determination value Dth.

また、ステップS58の判定がNoであった場合、制御信号出力部40は、ステップS59で運動状態PmがP2(アンダステア領域)であるか否かを判定し、この判定がYesであればステップS60に進む。制御信号出力部40は、ステップS60において、アンダステアの抑制を行わせるべく、油圧ユニット9とENG−ECU11とに制御信号を出力する。これにより、旋回内側のホイール3の駆動力が低減するとともにエンジン10の出力トルクも低減し、アンダステアが抑制されて車両1の走行車線からの逸脱が起こり難くなる。   If the determination in step S58 is No, the control signal output unit 40 determines in step S59 whether or not the motion state Pm is P2 (understeer region). If this determination is Yes, step S60 is performed. Proceed to In step S60, the control signal output unit 40 outputs a control signal to the hydraulic unit 9 and the ENG-ECU 11 so as to suppress understeer. As a result, the driving force of the wheel 3 on the inside of the turn is reduced and the output torque of the engine 10 is also reduced, the understeer is suppressed, and the vehicle 1 is less likely to deviate from the travel lane.

また、ステップS59の判定がNoであった場合、制御信号出力部40は、ステップS61で運動状態PmがP1(グリップ限界)であるか否かを判定し、この判定がYesであればステップS62に進む。制御信号出力部40は、ステップS62において、EPS7による操舵アシストを抑制すべく、EPS−ECU8に制御信号を出力する。これにより、EPSモータ24が発生する操舵アシスト力が減少し、車両1の運動状態Pがグリップ限界からグリップ旋回領域に移行する。   If the determination in step S59 is No, the control signal output unit 40 determines in step S61 whether or not the exercise state Pm is P1 (grip limit). If this determination is Yes, step S62 is performed. Proceed to In step S <b> 62, the control signal output unit 40 outputs a control signal to the EPS-ECU 8 in order to suppress steering assist by the EPS 7. As a result, the steering assist force generated by the EPS motor 24 decreases, and the motion state P of the vehicle 1 shifts from the grip limit to the grip turning region.

上記両実施形態では、このような構成を採ったことにより、ナビゲーションシステムやCCDカメラ等の高価な機器を用いることなく、車両姿勢制御装置が備える既存のセンサ類の出力によって走行車線からの車両の逸脱量を迅速かつ高精度に推定することができるようになった。   In both the above-described embodiments, by adopting such a configuration, the vehicle from the traveling lane is output by the output of the existing sensors provided in the vehicle attitude control device without using expensive equipment such as a navigation system and a CCD camera. The deviation amount can be estimated quickly and with high accuracy.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、上記両実施形態では、車両の推定逸脱量と運動状態とに基づき、VSA−ECUがモーメント制御や、制動制御、操舵制御を行うようにしたが、ディスプレイやスピーカ等を用いて運転者に警告を行うようにしてもよい。その他、車両の具体的構成や制御の具体的手順等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   This is the end of the description of specific embodiments. However, aspects of the present invention are not limited to these embodiments. For example, in both of the above embodiments, the VSA-ECU performs moment control, braking control, and steering control based on the estimated deviation amount and the motion state of the vehicle. A warning may be given. In addition, the specific configuration of the vehicle, the specific procedure of the control, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

第1実施形態に係る車両の装置構成を示す平面図である。It is a top view which shows the apparatus structure of the vehicle which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るVSA−ECUの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of VSA-ECU which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る旋回走行時における車両の2輪車モデルを示す図である。It is a figure which shows the two-wheeled vehicle model of the vehicle at the time of turning driving | running | working which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る車線逸脱抑制制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the lane departure suppression control which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る推定開始判定閾値マップである。It is an estimation start determination threshold value map which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る逸脱量推定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the deviation amount estimation process which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る車両の旋回時における走行軌跡と逸脱量の推定方法とを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the travel locus | trajectory at the time of turning of the vehicle which concerns on 1st Embodiment, and the estimation method of deviation | deviation amount. 第1実施形態に係る運動状態判定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the exercise state determination process which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る運動状態判定マップである。3 is an exercise state determination map according to the first embodiment. 第2実施形態に係るVSA−ECUの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of VSA-ECU which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る車線逸脱抑制制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the lane departure suppression control which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る補正係数算出処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the correction coefficient calculation process which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る逸脱量推定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the deviation amount estimation process which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る車両の旋回時における走行軌跡と逸脱量の推定方法とを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the driving | running locus | trajectory at the time of turning of the vehicle which concerns on 2nd Embodiment, and the estimation method of deviation | deviation amount. 第2実施形態に係る運動状態判定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the exercise state determination process which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両
5 車輪速センサ(車体速検出手段)
6 VSA−ECU(車線逸脱量推定装置)
12 ヨーレイトセンサ(実ヨーレイト検出手段)
13 前後Gセンサ
14 横Gセンサ(横加速度検出手段)
25 操舵角センサ(操舵角検出手段)
31 車体速推定部(車体速推定手段)
32 規範ヨーレイト算出部(規範ヨーレイト算出手段)
33 スリップ角推定部(タイヤスリップ角推定手段)
38 車線逸脱量推定部(ヨーレイト差積分手段,逸脱量推定手段)
41 目標旋回曲率算出部(目標旋回曲率算出手段)
42 実旋回曲率算出部(実旋回曲率算出手段)
1 vehicle 5 wheel speed sensor (body speed detection means)
6 VSA-ECU (lane departure estimation device)
12 Yaw rate sensor (actual yaw rate detection means)
13 Front / rear G sensor 14 Lateral G sensor (lateral acceleration detection means)
25 Steering angle sensor (steering angle detection means)
31 Vehicle speed estimation unit (vehicle speed estimation means)
32 normative yaw rate calculation unit (normative yaw rate calculation means)
33 Slip angle estimation unit (tire slip angle estimation means)
38 Lane deviation estimation unit (yaw rate difference integration means, deviation estimation means)
41 Target turning curvature calculation unit (target turning curvature calculation means)
42 Actual turning curvature calculation unit (actual turning curvature calculation means)

Claims (3)

車両に搭載された車線逸脱量推定装置であって、
前記車両の車体速を検出する車体速検出手段と、
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記車速と前記操舵角とに基づき、前記車両の規範ヨーレイトを算出する規範ヨーレイト算出手段と、
前記車両の実ヨーレイトを検出する実ヨーレイト検出手段と、
前記規範ヨーレイトと前記実ヨーレイトとの差を所定時間にわたって積分してヨーレイト差積分値を得るヨーレイト差積分手段と、
前記車両の目標走行軌跡からの推定逸脱量をD、前記車速をV、前記所定時間をt、前記ヨーレイト差積分値をθdとしたとき、前記推定逸脱量Dを下式により算出する逸脱量推定手段と
を備えたことを特徴とする車線逸脱量推定装置。
D=V・t・θd
A lane departure estimation device mounted on a vehicle,
Vehicle body speed detecting means for detecting the vehicle body speed of the vehicle;
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel;
A reference yaw rate calculating means for calculating a reference yaw rate of the vehicle based on the vehicle speed and the steering angle;
An actual yaw rate detecting means for detecting an actual yaw rate of the vehicle;
A yaw rate difference integrating means for integrating a difference between the reference yaw rate and the actual yaw rate over a predetermined time to obtain a yaw rate difference integrated value;
Deviation amount estimation that calculates the estimated deviation amount D by the following equation, where D is the estimated deviation amount from the target travel locus of the vehicle, V is the vehicle speed, t is the predetermined time, and θd is the integral value of the yaw rate difference. A lane departure amount estimation apparatus comprising: means for determining a lane departure amount;
D = V · t · θd
操舵車輪のタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角推定手段を更に備え、
前記ヨーレイト差積分手段は、このタイヤスリップ角推定手段が推定したタイヤスリップ角の値が所定値を超えたときに前記積分を開始することを特徴とする、請求項1に記載の車線逸脱量推定装置。
Tire slip angle estimating means for estimating the tire slip angle of the steered wheel;
2. The lane departure amount estimation according to claim 1, wherein the yaw rate difference integrating means starts the integration when the value of the tire slip angle estimated by the tire slip angle estimating means exceeds a predetermined value. apparatus.
車両に搭載された車線逸脱量推定装置であって、
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角に基づき、前記車両の目標旋回曲率を算出する目標旋回曲率算出手段と、
前記車両の車体速を検出する車体速検出手段と、
前記車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
前記車体速と前記横加速度とに基づき、前記車両の実旋回曲率を算出する実旋回曲率算出手段と、
前記車両の目標走行軌跡からの推定逸脱量をD、前記車速をV、前記所定時間をt、前記目標旋回曲率と前記実旋回曲率との差をeとしたとき、前記推定逸脱量Dを下式により算出する逸脱量推定手段と
を備えたことを特徴とする車線逸脱量推定装置。
D=V・t・e
A lane departure estimation device mounted on a vehicle,
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel;
A target turning curvature calculating means for calculating a target turning curvature of the vehicle based on the steering angle;
Vehicle body speed detecting means for detecting the vehicle body speed of the vehicle;
Lateral acceleration detecting means for detecting lateral acceleration of the vehicle;
An actual turning curvature calculating means for calculating an actual turning curvature of the vehicle based on the vehicle body speed and the lateral acceleration;
When the estimated deviation from the target travel locus of the vehicle is D, the vehicle speed is V, the predetermined time is t, and the difference between the target turning curvature and the actual turning curvature is e, the estimated deviation D is reduced. A lane departure amount estimation apparatus comprising: a departure amount estimation means for calculating by a formula.
D = V · t · e
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